瑞士科学家开发了一种新的指标来确定化学产品的环境可持续性。在用新指标评估的492种广泛使用的化学品中,大多数被认为是不可持续的。

地球的承载能力可以被描述为一组九个生物物理极限,或行星边界,包括气候变化,生物地球化学流动和平流层臭氧消耗。虽然生命周期影响评估是一种广泛使用的方法,用于了解化学品和燃料的环境负担,但标准方法没有考虑到这些地球边界,因此无法准确量化化学品的绝对环境可持续性。因此,研究人员试图开发绝对环境可持续性评估(AESA),以确定一种化学物质是否超过了地球生态容量的份额。

新指标是由冈萨洛Guillen-Gosalbez哈维尔Perez-Ramirez而且维克多图·图鲁来自苏黎世联邦理工学院的多因素AESA方法,他们用它来评估492种化学物质。“这是对你在市场上能找到的主要化学物质的详尽评估,”Pérez-Ramírez解释道。

该小组分析了每种化学物质超过七个行星边界的程度,即所谓的越界水平,并发现尽管大多数化学物质至少超过了一个行星边界,但没有一种化学物质同时超过了所有行星边界。

令人信服的是,该研究记录了大多数化学物质——包括绿色氢、甲醇和其他生物燃料——都超出了以温室气体为基础的地球界限;气候变化、海洋酸化和生物圈完整性的变化。事实上,所评估的化学物质中只有三种——六甲基二硅氮烷、硒和三甲酰氯——可以被认为是绝对环境可持续的。

意料之中,但仍然令人沮丧

图卢斯指出:“这一结果在很大程度上是意料之中的,因为我们知道现在生产的大多数化学品都是基于化石燃料的。”该小组解释说,可持续的化学合成比现有技术更昂贵是一个主要的限制。碳需要来自生物质、再生塑料和CO2但实施这样的供应链将对化学工业和其他相关业务造成巨大破坏。Guillén-Gosálbez说:“我们需要激励措施,否则在资本主义世界中,这种转变不会自然发生。”

有趣的是,该小组指出,在评估不同化学物质的越界水平时,并非所有的行星边界都同样相关。这再次表明,以温室气体为基础的行星边界是至关重要的,应该成为未来研究的主要焦点。与此同时,全球变暖潜势并不与所有地球边界相关,因此并不是一种化学品的绝对环境可持续性的良好指标。

“用于评估各种化学品的行星指标有显著的好处,”评论道Marek Tobiszewski来自波兰格达斯克理工大学,他最近在研究一项评估有机合成过程绿色度的工具.他将苏黎世联邦理工学院团队开发的指标描述为“一个绝对系统,指的是全球环境系统的某些能力。”它几乎可以应用于任何化学品或工艺的评估,不需要任何替代品作为参考。”

ETH团队希望化学行业在评估化学品时采用绝对的环境可持续性标准。他们说,单因素指标,比如全球变暖的潜力,不应该是唯一值得关注的指标。

“希望这项工作能为未来的可持续发展研究树立榜样,”Pérez-Ramírez补充道。“几乎100%的化学物质至少违反了地球的一项界限。结果相当令人沮丧和担忧,我认为这让人有了更多的紧迫感。”